Аппроксимация рабочей области манипуляторов параллельной и последовательной структуры в составе мультироботизированной системы

Abstract

В статье рассмотрено применение оптимизационных алгоритмов для решения задачи определения рабочей области роботов как последовательной, так и параллельной структуры на базе трипода. Рассмотрен метод аппроксимации множества решений системы нелинейных неравенств, описывающих ограничения на геометрические параметры робота, основанный на концепции неравномерных покрытий. На основе метода получены внутренние аппроксимации, заданные как набор параллелепипедов. Проанализировано влияние различных геометрических параметров на объём рабочей области робота. Для аппроксимации рабочей области использованы разработанный алгоритм и его модификации с различными размерностями параллелепипедов и подходами к переносу ограничений из пространства входных в пространство выходных координат в связи со сложностью вычислительной задачи. Для реализации алгоритмов разработан программный комплекс на языке С++. Представлены результаты математического моделирования. Экспериментально проверены различные размерности сетки для вычисления функций, а также точности аппроксимации. Полученные результаты могут быть использованы при выборе геометрических параметров роботов, определяющих их ограничения при движении в составе мультироботизированной системы.